Java程序設(shè)計習(xí)題系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

譙江松

摘要：伴隨著信息技術(shù)發(fā)展越來越快，各個層次的學(xué)校對課程的配套習(xí)題練習(xí)系統(tǒng)需求也逐漸迫切。一些學(xué)校通過配套的習(xí)題練習(xí)系統(tǒng)應(yīng)用到了輔助教學(xué)和學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動當(dāng)中。這對提升學(xué)習(xí)效率以及教學(xué)效果發(fā)揮著重要的現(xiàn)實作用。為了充分滿足教師教學(xué)改革以及學(xué)生學(xué)習(xí)實際需求，該文深入闡述了習(xí)題系統(tǒng)的需求以及整體設(shè)計，并且研究了Java程序設(shè)計習(xí)題系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計;習(xí)題系統(tǒng);設(shè)計;實現(xiàn)

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）18-0093-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

在高校的計算機(jī)相關(guān)專業(yè)當(dāng)中，Java語言程序為一種基礎(chǔ)性質(zhì)的科目。在這個科目當(dāng)中，學(xué)生需要掌握的基礎(chǔ)知識比較多，并且深入進(jìn)行掌握和理解。教師在教學(xué)語言設(shè)計的過程中，不可避免的需要讓學(xué)生進(jìn)行較多的習(xí)題練習(xí)。不僅如此，習(xí)題練習(xí)也是學(xué)生深刻對相知識點進(jìn)行全方位掌握的關(guān)鍵。其次，學(xué)生練習(xí)的效果也可以讓教師對自身教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容及時調(diào)整，并且?guī)硪欢ǖ膮⒖肌，F(xiàn)階段，在教學(xué)的過程當(dāng)中，通常情況下，一些教師將自身準(zhǔn)確的復(fù)習(xí)題在課堂當(dāng)中發(fā)給學(xué)生，或者通過目前流行的社交軟件，利用學(xué)生自主學(xué)習(xí)方法來更好地對知識點進(jìn)行熟知。這類手段不但要教師投入比較多的精力來對課堂作業(yè)進(jìn)行批閱，另外學(xué)生也不可以在這種狀況當(dāng)中實時對課堂習(xí)題進(jìn)行練習(xí)。除此之外，傳統(tǒng)教學(xué)手段以及課后習(xí)題在應(yīng)用的過程中，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行評估是通過在課堂當(dāng)中進(jìn)行提問以及課堂之外進(jìn)行抽查的手段來完成的。這類傳統(tǒng)教學(xué)模式以及評價方法含有較大的局限性。它主要體現(xiàn)了學(xué)生課堂較為單一的學(xué)習(xí)手段。教師一般不能全方位的了解學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的狀況，并且在對課程進(jìn)行教學(xué)的時候還有比較大的不足之處。在Java程序基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計的習(xí)題系統(tǒng)能夠收到比較理想的教學(xué)效果。為了更好地對教師教學(xué)改革和學(xué)生的基本需求進(jìn)行滿足，此次研究深入研究了習(xí)題系統(tǒng)基本需求和整體的設(shè)計，另外對如何設(shè)計和實現(xiàn)Java程序設(shè)計習(xí)題系統(tǒng)進(jìn)行深入研究。

1習(xí)題系統(tǒng)需求方面的分析

在設(shè)計習(xí)題系統(tǒng)的過程中，選取了離線系統(tǒng)配套有關(guān)軟件。它主要的功能是讓學(xué)生在缺乏網(wǎng)絡(luò)的情況下能夠?qū)α?xí)題進(jìn)行實時的練習(xí)。在系統(tǒng)當(dāng)中，學(xué)生、教師是應(yīng)用的主要群體。它需要對下面幾個方面的功能進(jìn)行實現(xiàn)，其存在為：

第一，系統(tǒng)登錄。對登錄的系統(tǒng)進(jìn)行輸入。除此之外，還需要對系統(tǒng)登錄進(jìn)行驗證。

第二，對全部習(xí)題知識點進(jìn)行管理的功能。按照課程的基本要求以及教材有關(guān)知識點來有效搜集實體。教師在系統(tǒng)當(dāng)中可以完成試題庫的修改、添加、刪除。

第三，習(xí)題的練習(xí)功能。學(xué)生能夠自主的練習(xí)課程的各個知識內(nèi)容。不僅如此，它可以根據(jù)練習(xí)題的總數(shù)來對抽取手段進(jìn)行制定，然后通過習(xí)題的形式來練習(xí)課程的知識點。

第四，習(xí)題答案的驗證功能。在對習(xí)題系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的時候，要存在習(xí)題答案驗證功能。它能夠?qū)崟r地對知識點進(jìn)行聯(lián)系，對答案是不是準(zhǔn)確進(jìn)行查看。

第五，對信息進(jìn)行統(tǒng)計的功能。按照學(xué)生的練習(xí)狀況可以對完成狀況進(jìn)行簡單統(tǒng)計和分析。教師能夠按照學(xué)習(xí)系統(tǒng)狀況來進(jìn)行反饋和跟蹤。

人們從教師、學(xué)生兩個方面來分析，在系統(tǒng)對有關(guān)功能完成之后需要詳細(xì)的分析基本需求，按照各功能模塊的基本需求來對軟件進(jìn)行全方位設(shè)計，并且完成測試系統(tǒng)的各個作用。

2習(xí)題系統(tǒng)的整體設(shè)計

在設(shè)計系統(tǒng)的時候，首先要整體進(jìn)行分析，其實可行性和基本需求進(jìn)行研究的基礎(chǔ)，并且對相關(guān)設(shè)計進(jìn)行簡單的講述。按照在分析基本需求的情況下所得到的相關(guān)結(jié)論。此次設(shè)計的系統(tǒng)為一種離線練習(xí)習(xí)題的系統(tǒng)。它的功能是輔助練習(xí)課堂所傳授的知識點。不僅如此，整體的系統(tǒng)設(shè)計主要作用為讓有關(guān)知識點根據(jù)規(guī)范化、系統(tǒng)化基本要求的結(jié)合到一起。通過數(shù)形的結(jié)構(gòu)手段來劃分章節(jié)，另外將其在同一模型當(dāng)中進(jìn)行統(tǒng)一總結(jié)，讓分散的知識點有效結(jié)合起來，提升其相互之間的聯(lián)系。這將大大有利于學(xué)生對知識點進(jìn)行集中的學(xué)習(xí)，教師統(tǒng)一對其進(jìn)行有效管理。

從軟件使用方面著手，要設(shè)計健全的軟件就需要完全根據(jù)從易到難的基本思想。所以，在系統(tǒng)設(shè)計的時候，不能應(yīng)用C/S軟件來對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，而是使用了單機(jī)版的應(yīng)用系統(tǒng)。在設(shè)計的時候，系統(tǒng)要遵循下面幾個方面，分別為：第一，實現(xiàn)和設(shè)計系統(tǒng)的基本功能、前臺界面。在對系統(tǒng)基本功能、前臺界面進(jìn)行設(shè)計的過程當(dāng)中，主要分析角度為用戶群體。利用Java以及功能文件來提供給學(xué)生功能比較多的軟件以及功能性的控制器件。在設(shè)計后臺的數(shù)據(jù)庫文件的過程中，其實設(shè)計應(yīng)用程序的核心。它和軟件系統(tǒng)前臺功能存在比較大的關(guān)系。在設(shè)計過程當(dāng)中，只有通過專業(yè)教師才可以封裝、修改系統(tǒng)題庫文件。當(dāng)使用的教材出現(xiàn)變化的內(nèi)容情況下，教師要及時對題庫當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行更新。數(shù)據(jù)庫文件的設(shè)計為整個軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。軟件系統(tǒng)的視圖設(shè)計比較簡便，并且更加便于實現(xiàn)。

在對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)庫文件為重點設(shè)計的內(nèi)容。根據(jù)通用性、擴(kuò)展性大特征，更加便于用戶對基本要求、原則進(jìn)行應(yīng)用，實現(xiàn)系統(tǒng)的題目數(shù)據(jù)文件。這類設(shè)計更加便于教師來對軟件題目進(jìn)行管理，不需要對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行特意配置。當(dāng)教師對題目進(jìn)行更新之后，需要把題目的文件傳遞到學(xué)生手中才能夠升級習(xí)題庫。按照系統(tǒng)設(shè)計的大體要求。章節(jié)、題型、科目以及答案等方面的內(nèi)容為題庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。題型、章節(jié)、實體、科目存在著一對多方面的聯(lián)系。各個方面有著兩種或者更多特性。它們使用在了不同描述實體特點和實體之間。按照上述分析，并且參考數(shù)據(jù)建模技術(shù)有關(guān)基本要求來對系統(tǒng)的模型圖進(jìn)行制作，如圖1顯示。

在習(xí)題當(dāng)中，題干、答案、圖片等相關(guān)信息都應(yīng)用隨機(jī)的文件來保存。通過JavaIO數(shù)據(jù)流來完成數(shù)據(jù)的讀、寫等方面的命令，進(jìn)而不要有關(guān)數(shù)據(jù)的大力支持。

3習(xí)題系統(tǒng)的實現(xiàn)

在這個所設(shè)計的系統(tǒng)內(nèi)，使用Java語言來完成之后，數(shù)據(jù)庫文件的讀、寫、編寫代碼的功能。它能夠在下面幾個方面來對系統(tǒng)有關(guān)功能進(jìn)行完成。

3.1前臺功能方面的實現(xiàn)

對于前臺功能來說，它主要完成的命令是選取習(xí)題的練習(xí)方法、登錄系統(tǒng)和操作習(xí)題等。利用對四類視圖進(jìn)行編制來完成前臺功能。首先，第1類視圖實現(xiàn)了系統(tǒng)登錄的檢驗等。第2類視圖對各類題型完成了設(shè)計和編碼。第3類視圖利用在系統(tǒng)當(dāng)中各類圖片和文件的調(diào)用來完成練習(xí)題、軟件顯示的基本功能。第4章視圖主要完成的功能為習(xí)題練習(xí)手段、統(tǒng)計、輔助。利用這些視圖相互間進(jìn)行調(diào)用來不斷健全各項功能。除此之外，能夠讓軟件的前臺界面存在個性化，讓系統(tǒng)存在最優(yōu)的圖形用戶接口。

當(dāng)系統(tǒng)完成設(shè)計的時候，首先需要對登錄系統(tǒng)進(jìn)行驗證，準(zhǔn)確輸入密碼和賬號之后，就會進(jìn)入練習(xí)界面。在界面內(nèi)，它含有四個區(qū)域，分別含有樹狀題目、習(xí)題詳細(xì)信息、習(xí)題圖片、確定、驗證和統(tǒng)計習(xí)題答案。

3.2后臺數(shù)據(jù)庫文件實現(xiàn)

后臺數(shù)據(jù)庫使用數(shù)據(jù)文件來對各項功能來實現(xiàn)。通過題目的數(shù)據(jù)記錄手段，能夠?qū)懭搿⒎庋b。它主要利用以下步驟來完成。

首先，實現(xiàn)4種題庫文件模塊。按照不一樣的提醒來編寫File文件，最終實現(xiàn)構(gòu)建4種提醒以及讀寫的功能。4種文件所完成的基本功能一樣，建立4中對象應(yīng)用在了文件、數(shù)據(jù)上來操作。

因為不一樣題型，各種習(xí)題答案的表現(xiàn)方法也不同。定義判斷題、選擇題是通過調(diào)用2個Object對象。.getContents（）.trim（）主要的功能是帶來答案選項，接著來給用戶進(jìn)行選擇。在定義判斷題的時候，是通過2個String字符串變量來完成判斷賦值的功能。

其次，題庫的選擇和練習(xí)的方法來選取。在完成4類題型模塊前提下，建立TestPaper、GiveTestPaper的應(yīng)用，在得到系統(tǒng)題庫的基本信息和各類題庫數(shù)量、索引的時候，再進(jìn)行下一步的操作。使用OrderGiveProblem、RamdomGiveProblem文件來完成對題庫隨機(jī)生成以及順序的跳動，接著利用不一樣的手段來對功能進(jìn)行選擇。

再次，實現(xiàn)公共功能模塊以及統(tǒng)計、判斷答題的模塊。在統(tǒng)計答題功能當(dāng)中，其為系統(tǒng)的一個重要功能。通過compare（）的方法來判斷學(xué)生的答題狀況，接著總結(jié)系統(tǒng)總數(shù)和結(jié)果來進(jìn)行計算，最終得到答案準(zhǔn)確情況。除此之外，在系統(tǒng)內(nèi)，別的功能模塊的實現(xiàn)需要一些變量、公共字符數(shù)。所以，建立公共Problem來對變量進(jìn)行統(tǒng)一定義，接著其他重復(fù)定義避免發(fā)生冗余代碼。如表1顯示為程序的公共字段表。

在Java程序基礎(chǔ)上所設(shè)計的系統(tǒng)大體完成了基本功能，接下來按照軟件測試要求、手段來對系統(tǒng)性能、功能進(jìn)行測試。

4習(xí)題軟件系統(tǒng)的測試分析

首先，對系統(tǒng)當(dāng)中各類功能進(jìn)行驗證。它存在著練習(xí)手段選取、題型選擇、系統(tǒng)登記、答案的驗證以及確定、答案的記錄和統(tǒng)計等功能來完成。在對程序進(jìn)行測試的時候，如果不能將答案顯示在文本框的情況下，系統(tǒng)就會發(fā)生響應(yīng)的消息來顯示到對話框內(nèi)。在對各類交互界面、功能進(jìn)行測試的時候，最小化、最大化窗口都能夠完成預(yù)期結(jié)果。界面輸入操作也無異常。除此之外，數(shù)據(jù)文件在讀、寫操作上也不存在異常情況。在測試狀況當(dāng)中，出現(xiàn)問題為操作邏輯不科學(xué)，當(dāng)對右上角的按鈕進(jìn)行管壁的時候，不存在任何反應(yīng)就對習(xí)題練習(xí)界面進(jìn)行退出。除此之外，缺乏請求幫助、習(xí)題收藏等能力。這些需要在今后研究過程中不斷地健全。

在測試系統(tǒng)的性能時候，利用在配置不一樣電腦當(dāng)中安裝軟件，對軟件響應(yīng)速度、兼容性進(jìn)行測試。在Window7、WindowXP、Window10等不一樣操作平臺內(nèi)進(jìn)行運行。它的內(nèi)容將提高了300兆，CPU運行速度提升了10%，不存在運行阻礙。在練習(xí)習(xí)題的過程中，1秒當(dāng)中就可以對答案進(jìn)行選擇，并且及時進(jìn)行驗證，其大體能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。但是，因為系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用了文件流辦法來交互數(shù)據(jù)，進(jìn)而題目更新起來不快，并且存在比較大的讀寫文件的數(shù)據(jù)流。

5 結(jié)束語

人們從上面的分析過程當(dāng)中能夠了解，利用系統(tǒng)需求方恩熙、整體的設(shè)計、具體的實現(xiàn)和系統(tǒng)測試等方面的開發(fā)。在Java程序的前提下習(xí)題系統(tǒng)各種功能都可以完成。除此之外，能夠在實際當(dāng)中給學(xué)生帶來便利。教師可以按照課程教學(xué)目的、課程習(xí)題數(shù)量和結(jié)構(gòu)，利用實際應(yīng)用，其大體能夠滿足日常練習(xí)習(xí)題的需求，完成理想的效果。但是，受到各類條件的影響，系統(tǒng)整體性能還需要進(jìn)一步的健全，例如在難點習(xí)題、重點內(nèi)容收藏方面、自動進(jìn)行計分的功能、典型習(xí)題解析能力等。在今后的研究過程中，還需要深入地進(jìn)行研究和健全。

參考文獻(xiàn)：

[1] 田曉輝.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)習(xí)題系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].信息與電腦（理論版），2018（24）：82-84.

[2] 劉瑾，詹玲超.基于J2EE的網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦知識與技術(shù)，2016，12（4）：6-7.

[3] 盧章平，劉愛平，戴立玲.基于JAVA技術(shù)的工程圖學(xué)網(wǎng)絡(luò)習(xí)題系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].工程圖學(xué)學(xué)報，2005，26（1）：107-112.

[4] 韓玉民，劉安戰(zhàn).基于Windows的通用習(xí)題練習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)[J].現(xiàn)代計算機(jī)（專業(yè)版），2011（4）：98-100.

【通聯(lián)編輯：光文玲】